一款高性能DSP的功能验证

发布时间：2017-03-28 05:01

  本文关键词：一款高性能DSP的功能验证，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着集成电路规模的增大和复杂度的提高,特别是在复杂度极高的处理器领域,功能验证已经成为了设计流程中的瓶颈。成功的功能验证能尽早的发现设计中的错误,不仅能避免设计错误带来的经济与声誉上的损失,而且能满足生产商对缩短设计周期越来越迫切的需求,使得产品能在竞争日益激烈的市场上获得更大的份额。目前常用的功能验证方法有模拟验证和形式化验证。对于模拟验证,能多大程度上激活设计中的功能以验证其正确性,取决于激励的质量。处理器大部分功能的实现都是通过对指令的执行实现的,所以要验证一个处理器功能的正确性,关键就在于生成高质量的指令。本课题的待验证设计是一款数字信号处理器(DSP,digital signal processor),它基于超长指令字(VLIW,Very long instruction word)架构,它的结构比较复杂,能处理很多不同的指令,实现了非常强大的功能。它由中国科学院某研究所开发,设计人员已对其进行了较充分的验证,且已第一版流片。但是验证工作不够系统和全面,为了确保这款DSP能可靠稳定的运行,需要更完备的验证。本文采用业界主流的模拟验证方法对这款DSP的功能进行了全面的验证,取得的研究成果如下:1、通过对设计规范相关内容的解读和分析,设计了处理器的指令模板,指导生成处理器的汇编指令。处理器只能处理符合特定语法格式的指令。本文根据不同指令的语法格式,采用System Verilog语言编写对应的约束,设计并实现了指令集所有指令的模板。这是整个指令生成平台的基础,为自动生成的指令的合法性提供了保证。2、提取了设计的功能点,构建功能模型,保证生成的指令能覆盖到所有需要验证到的功能点。本文在验证工作初期提取了设计的功能点,在后续的指令生成中,编写覆盖组检测所生成的指令对这些功能点的覆盖情况,再根据验证功能覆盖率报告的分析,完善指令生成平台,保证全面覆盖所有的功能点,提高验证工作信心的同时,也缩短了验证的周期。3、搭建了易操作、自动化程度高和可扩展性强的约束随机指令生成平台。为了能对设计进行全面的验证,需要大量的测试激励的支持。本文根据待验证设计的特性,搭建了能自动生成测试激励的约束随机指令生成平台,该平台为用户提供了丰富的接口,同时加入了很多支持可扩展性的设计。
【关键词】：功能验证 DSP VLIW 指令生成 指令模板 约束随机
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP332
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 引言9-12
• 1.1 集成电路设计的功能验证概述9
• 1.2 本文的主要工作9-11
• 1.3 本文的章节组织结构11-12
• 第2章 功能验证技术12-24
• 2.1 模拟验证技术13-19
• 2.1.1 激励生成14-16
• 2.1.2 结果检测16-17
• 2.1.3 覆盖率评估17-19
• 2.2 形式化验证技术19-22
• 2.2.1 等价性检验20-21
• 2.2.2 模型检验21-22
• 2.2.3 定理证明22
• 2.3 半形式化验证22-23
• 2.4 小结23-24
• 第3章 待验证设计--一款高性能DSP24-31
• 3.1 体系结构24-26
• 3.2 流水线26-28
• 3.3 指令集结构28-31
• 第4章 针对此款DSP的验证方法31-42
• 4.1 验证方法的总体结构31-32
• 4.2 指令生成32-40
• 4.2.1 指令集分析和分类33-37
• 4.2.2 资源冲突规避方法37-40
• 4.3 结果检验40-41
• 4.4 覆盖率分析41-42
• 第5章 验证平台的设计实现和验证结果42-60
• 5.1 验证平台的总体结构42-43
• 5.2 指令生成平台总体结构43-44
• 5.3 指令生成平台的实现44-50
• 5.3.1 参数配置44
• 5.3.2 指令建模44-47
• 5.3.3 指令模板与资源47-50
• 5.4 覆盖率分析模块50-58
• 5.4.1 测试用例50-51
• 5.4.2 功能点及其覆盖组51-56
• 5.4.3 覆盖率报告56-58
• 5.5 验证结果和分析58-60
• 第6章 总结和展望60-62
• 6.1 本文主要工作60
• 6.2 工作展望60-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-65
• 附录A 攻读硕士学位期间的科研成果与参与的科研项目65
• 攻读硕士学位期间的科研成果65
• 攻读硕士学位期间参加的科研项目65

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 罗飞;“银河飞腾”DSP乘法部件及算术逻辑运算部件的设计[D];国防科学技术大学;2006年

  本文关键词：一款高性能DSP的功能验证，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：271667